Διαδραστικό παιχνίδι Tic-Tac Toe ελεγχόμενο με Arduino: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Ο στόχος του έργου Physical Tic-Tac-Toe είναι να μεταφέρει ένα γνωστό παιχνίδι στη φυσική σφαίρα. Αρχικά, το παιχνίδι παίζεται από δύο παίκτες σε ένα κομμάτι χαρτί - βάζοντας σύμβολα «Χ» και «Ο» σε στροφή. Η ιδέα μας ήταν να εξετάσουμε τη συμπεριφορά των παικτών όταν αντιμετωπίζουμε μια ριζικά διαφορετική μορφή. Επιπλέον, μας άρεσε πολύ να εξερευνήσουμε την αισθητική του Steampunk συνδυάζοντας τη μηχανική των εργαλείων με τα ηλεκτρονικά.

Η βασική ιδέα πίσω από το έργο μας είναι ότι οι καταστάσεις των πεδίων παιχνιδιού μπορούν να αναπαρασταθούν από το σχήμα του εύκαμπτου υλικού. Τα πεδία έχουν 3 διαφορετικές καταστάσεις: ‘X’, ‘O’ και NULL (πεδίο που δεν χρησιμοποιείται). Έπρεπε να βρούμε έναν τρόπο να μειώσουμε τον αριθμό των ενεργοποιητών που απαιτούνται για τη μετάβαση από τη μία στην άλλη κατάσταση. Έχοντας σχεδιάσει μερικά σκίτσα συνειδητοποιήσαμε ότι αυτός ο αριθμός μπορεί να μειωθεί σε ένα μόνο. Το παρακάτω σκίτσο συνοψίζει τη διαδικασία σχεδιασμού μας.

Βήμα 1: Εργαλεία και υλικά

Με τα ακόλουθα υλικά, θα πρέπει να μπορείτε να φτιάξετε 9 κουτιά παιχνιδιών. Κάθε παιχνίδι-κουτί είναι ένα ανεξάρτητο στοιχείο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε διαμόρφωση. Χωρίς μεγάλη ταλαιπωρία, ο πίνακας μπορεί να επεκταθεί σε 16 (4 × 4) ή 25 (5 × 5) κουτιά.

Εργαλεία:

• Προγραμματιζόμενος κόφτης λέιζερ
• Όπλο κόλλας
• Σταθμός συγκόλλησης

Υλικά:

• 9 ser servo SG90 (https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet)
• 2 τμ. από σανίδα MDF 3mm
• 0,5 τμ. από διαφανή ακρυλική σανίδα 4mm
• Breadboard
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• Πίνακας Arduino
• 9 Πιέστε τα κουμπιά
• Ελαστικό νήμα
• 80 cm κοίλου σωλήνα 8 mm (ακρυλικό/αλουμίνιο)
• 9 αντιστάσεις 10 Kilo Ohm
• Breadboard

Βήμα 2: Κοπή λέιζερ

Κάθε κουτί απαιτεί περίπου 0,3 τετραγωνικά μέτρα σανίδας MDF 3 χιλιοστών. Η τοποθέτηση στοιχείων στον καμβά δεν έχει σημασία. Λάβετε υπόψη ότι τα γρανάζια δεν είναι περιττά - όλα αυτά απαιτούνται για να λειτουργήσει το κουτί. Παρέχεται το αρχείο SVG μπορεί να χρειαστεί να προσαρμοστεί για να λειτουργεί σωστά σε διαφορετικούς εκτυπωτές.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση εργαλείων

Για να κατασκευάσουμε τον μηχανισμό μέσα στο κουτί πρέπει να κόψουμε με λέιζερ το απαιτούμενο συγκρότημα εργαλείων και να το κολλήσουμε μεταξύ τους

Βήμα 4: Κατασκευή και συναρμολόγηση κουτιού εισόδου

Το δεύτερο μέρος της διαδικασίας είναι η δημιουργία ενός φυσικού πίνακα εισόδου. Είναι ένας πίνακας 3Χ3 όπου κάθε ένα από τα κουμπιά αντιστοιχεί στα αντίστοιχα κουτιά στον πίνακα παιχνιδιών.

• Τα μέρη κόβονται και συναρμολογούνται με λέιζερ.
• Τα κουμπιά έχουν κολληθεί μαζί σε μια κολλητή πλακέτα.
• Για να μειωθεί η πολυπλοκότητα, τα καλώδια τροφοδοσίας ενώνονται όλα σε ένα σημείο και βγαίνει ένα μονό.
• Τα καλώδια γείωσης πρέπει να έχουν ξεχωριστή αντίσταση 10K ohm και στη συνέχεια μπορούν να ενωθούν μεταξύ τους.
• Στο τέλος, ένα μόνο καλώδιο συνδέεται με το Arduino.

Βήμα 5: Κύκλωμα Arduino

Οι συνδέσεις με το Arduino έχουν ως εξής. Τώρα όσον αφορά το κουτί εισόδου, οι συνδέσεις έγιναν σε μια πλακέτα συγκόλλησης και ολόκληρη η διάταξη είναι παρούσα μέσα στο κουτί. Οι ψηφιακές ακίδες και οι ακίδες ισχύος και γείωσης από την πλακέτα εισόδου για σύνδεση με το Arduino. Οι σερβο συνδέσεις είναι όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Ο κώδικας για το διαδραστικό τεχνούργημα αποτελείται από 3 αρχεία. Το TicTacToe.ino είναι το κύριο αρχείο και ο επιλυτής είναι ο αλγόριθμος που χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή των βημάτων 'X' και 'O'.